天線裝置及應(yīng)用其的通訊裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種天線裝置及應(yīng)用其的通訊裝置，其中通訊裝置包括電路板、第一天線、以及金屬片，電路板具有第一饋入點連接高頻單元，第一天線具有第一輻射部電耦接第一饋入點，金屬片接地并對應(yīng)第一輻射部的投影形狀設(shè)置，金屬片與第一輻射部之間具有間隔，金屬片大于或等于第一輻射部投影的面積，此結(jié)構(gòu)用以降低SAR值。
【專利說明】天線裝置及應(yīng)用其的通訊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種天線裝置及應(yīng)用其的通訊裝置，且特別是有關(guān)于一種可降低電磁波能量吸收比(Specific Absorption Rate,簡稱為SAR)值的天線裝置及應(yīng)用其的通訊裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今的行動通訊裝置多是朝向輕薄短小的方向設(shè)計。有些行動通訊裝置更配置了兩支天線，可以同時收發(fā)訊號，以提供更多樣化的應(yīng)用。行動通訊裝置的天線的輻射量必須通過電磁波能量吸收比(Specific Absorption Rate,簡稱為SAR)的檢測，以避免讓人體吸收過多的電磁輻射。
[0003]目前降低SAR值的技術(shù)有三種。第一種方法是藉由降低天線的傳導(dǎo)功率(conductive power),來減少電磁波福射以降低SAR值。然而,此種降低傳導(dǎo)功率的作法，會使得天線的效率降低。第二種方法是在天線附近設(shè)置吸收件，藉由吸收件來吸收天線的部分電磁波以降低SAR值。然而，使用此方法亦會降低天線效率，并且會增加成本。第三種方法是于通訊裝置中配置金屬件于天線上方，以大面積的金屬片去阻擋電磁波以降低SAR值，使用此方法也會增加成本且天線的輻射效率會因金屬片的遮蔽而大幅降低，因此在成本考慮以及在不影響天線效率的情況下達到降低SAR的目的，乃業(yè)界所致力研究的方向之
O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的·在于提供一種可降低電磁波能量吸收比(Specific AbsorptionRate，簡稱為SAR)值的天線裝置及應(yīng)用其的通訊裝置。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供了一種通訊裝置，包括:
[0006]電路板，具有第一饋入點，該第一饋入點連接高頻單元；
[0007]第一天線，具有第一輻射部，該第一輻射部電耦接該第一饋入點；以及
[0008]金屬片，設(shè)置于該第一福射部的第一側(cè)，該金屬片接地并與該第一福射部之間具有間隔，該金屬片的面積大于或等于該第一輻射部的投影的面積，且該第一輻射部的投影落于該金屬片上，其中該第一輻射部的投影指的是該第一輻射部于該金屬片所在的平面的正投影。
[0009]較佳的，該通訊裝置，更包括:
[0010]第一表面；以及
[0011]顯示模組，具有顯示單元，可于該第一表面上進行顯示，其中該金屬片設(shè)置于該第一表面與該第一天線之間。
[0012]較佳的，該顯示模組更包括金屬框，該金屬框用以承載該顯示單元，其中該金屬片為該金屬框的延伸。
[0013]較佳的，該電路板包括第一凈空區(qū)及金屬接地面，該第一天線與該金屬片對應(yīng)該第一凈空區(qū)設(shè)置，該金屬片為該金屬接地面于該第一凈空區(qū)的延伸。
[0014]較佳的，該電路板為多層印刷電路板，其中該金屬片為該多層印刷電路板其中一層于該第一凈空區(qū)的延伸。
[0015]較佳的，該電路板更具有第二饋入點，該第二饋入點連接該高頻單元，該通訊裝置更包括:
[0016]第二天線，具有第二輻射部，該第二輻射部電耦接該第二饋入點；
[0017]聽筒，其中該第一天線鄰近該聽筒；以及
[0018]話筒，該第二天線鄰近該話筒。
[0019]較佳的，該第一輻射部具有彈片部與本體部，該彈片部與該第一饋入點耦接，至少部分該彈片部沿著與該電路板的上表面實質(zhì)上垂直的方向延伸，該本體部為長條形，該本體部的中點與該彈片部相連，該彈片部與該本體部形成T型結(jié)構(gòu)。
[0020]本發(fā)明的第二技術(shù)方案提供了一種天線裝置，用以設(shè)置于電路板上，該電路板具有第一饋入點，該第一饋入點連接高頻單元，該天線裝置包括:
[0021]第一天線，具有第一輻射部，該第一輻射部電耦接該第一饋入點；以及
[0022]金屬片，設(shè)置于該第一輻射部的第一側(cè)，該金屬片接地并與該第一輻射部之間具有間隔，該金屬片的面積大于或等于該第一輻射部的投影的面積，且該第一輻射部的投影落于該金屬片上，其中該第一輻射部的投影指的是該第一輻射部于該金屬片所在的平面的正投影。
[0023]較佳的，該金屬片為金屬框的延伸，該金屬框承載顯示單元并設(shè)置于該電路板上。
[0024]較佳的，該電路板包括第一凈空區(qū)及金屬接地面，該第一天線與該金屬片對應(yīng)該第一凈空區(qū)設(shè)置，該金屬片為該金屬接地面于該第一凈空區(qū)的延伸。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相對比，本發(fā)明藉由設(shè)置對應(yīng)第一天線的第一輻射部于其上的投影形狀的金屬片，阻擋電磁波對人體的影響，達成降低SAR值的目的；且相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在有效地降低SAR值的同時，并不會有傳統(tǒng)作法的天線效率降低的缺點，也不會增加額外的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1繪示依照本發(fā)明第一實施例的通訊裝置的部分立體圖。
[0027]圖2繪示依照本發(fā)明第一實施例的通訊裝置側(cè)面剖面的示意圖。
[0028]圖3繪示圖2的通訊裝置的俯視圖。
[0029]圖4繪示圖2的電路板102的仰視圖。
[0030]圖5繪示依照本發(fā)明的第二實施例的通訊裝置的部分立體圖。
[0031]圖6繪示依照本發(fā)明的第三實施例的通訊裝置的示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為了對本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
[0033]請同時參考第I及圖2。圖1繪示依照本發(fā)明的第一實施例的通訊裝置的部分立體圖。圖2繪示依照本發(fā)明的第一實施例的通訊裝置側(cè)面剖面的示意圖。通訊裝置100包括電路板102、第一天線104及金屬片106。電路板102具有第一饋入點108，該第一饋入點連接高頻單元110。第一天線104具有第一福射部112,該第一福射部112電稱接第一饋入點108。金屬片106接地，金屬片106的形狀對應(yīng)第一輻射部112的投影的形狀，且金屬片106包含第一輻射部112于該金屬片106上的投影，也即該第一輻射部112的投影落于該金屬片106上，其中該第一輻射部112的投影指的是該第一輻射部112于該金屬片所在的平面的正投影。此外，該金屬片以單片平面的方式設(shè)置；進一步的，金屬片106與第一輻射部112之間至少具有間隔d，金屬片106的面積略大于或等于第一輻射部112的投影的面積。藉由金屬片106,可降低第一天線104的電磁波能量吸收比(Specific Absorption Rate,簡稱為SAR)值。另外，在本實施例中，金屬片106設(shè)置于該第一輻射部112的第一側(cè)，其中該第一側(cè)指的是在使用者通訊裝置中(接聽電話)，靠近人腦的一側(cè)，也即在使用通訊裝置過程中(貼近使用者頭部時)，該金屬片較該第一輻射部而言，該金屬片更靠近人腦。
[0034]此外，上述的金屬片106的形狀對應(yīng)第一輻射部112的投影的形狀，指的是該金屬片106的形狀與該第一輻射部112的投影的形狀相同或相近似。
[0035]此設(shè)計的原理在于第一福射部112與金屬片106之間存在一個電容效應(yīng)，以讓電磁輻射集中在二者之間，以減少往垂直于金屬片106平面的方向輻射的電磁波，另外，金屬片106另外提供了金屬屏蔽效應(yīng)，讓往垂直于金屬片106平面的方向輻射的電磁波的量減少。如此，當使用者使用通訊裝置而讓頭部靠近金屬片106的外側(cè)時，從第一輻射部112發(fā)出的電磁波面向金屬片106的近場部分被擋住，減少電磁波到達使用者頭部的輻射量。如此，可有效地降低本實施例的近場的輻射量以降低SAR值。由于金屬片106的設(shè)置并不會影響到天線的遠場的通訊，故本實施例的天線仍可維持良好的天線效率，與遠端的無線收發(fā)裝置或基地臺維持良好的無線通訊品質(zhì)。
[0036]在第一實施例中，高頻單元110例如為信號處理電路，用以處理接收或發(fā)射高頻無線信號。第一輻射部112具有彈片部114與本體部116，彈片部114與第一饋入點108耦接。至少部分的彈片部114是沿著與電路板102的上表面垂直的方向延伸。本體部116為長條形，本體部116的中部與彈片部114相連，彈片部114與本體部116形成T型結(jié)構(gòu)。因此，對應(yīng)第一輻射部112于其上的投影形狀的金屬片106的形狀為平面T型。然而，并不以此為限。第一天線可為各種形狀，只要金屬片的形狀對應(yīng)于第一輻射部于該金屬片上的投影形狀并以單片平面設(shè)置，且金屬片的面積大于或等于第一輻射部的投影的面積即可，換句話說，即第一天線于該金屬片所在的平面的正投影落于該金屬片上。
[0037]電路板102更具有凈空區(qū)118，第一天線104與金屬片106對應(yīng)凈空區(qū)118設(shè)置，也即凈空區(qū)118設(shè)置于該第一天線104與該金屬片106之間，第一天線104與該金屬片106相對。電路板102更包括金屬接地面(未繪示)，其中金屬片106為金屬接地面于凈空區(qū)118的延伸。由于金屬片106為金屬接地面的延伸，故金屬片106的設(shè)置并不需有額外的成本，凈空區(qū)118內(nèi)不包含金屬元件以阻礙電池波發(fā)射。
[0038]如圖2所示,通訊裝置100更包括第一表面208及顯示模組210。顯示模組210具有顯示單元212可顯示畫面于第一表面208。通訊裝置100更包括聽筒214及話筒216，其中第一天線104鄰近聽筒214，且第一天線104遠離話筒216，這樣的設(shè)計方式，目的在于針對使用者接聽行動裝置時，會將聽筒214緊貼耳朵，此時若是有天線元件靠近耳朵，天線輻射能量可能會對腦部產(chǎn)生不好的影響，因此本發(fā)明，特別適用于靠近聽筒附近的天線結(jié)構(gòu)。通訊裝置100更包括第二天線218，第二天線218鄰近話筒216。在此實施例中，金屬片106對應(yīng)第一天線104設(shè)置于電路板102上。
[0039]第二天線218的設(shè)置可以增強通訊裝置的功能與應(yīng)用。舉例來說，第一天線104與第二天線218可以分別為對應(yīng)至不同頻帶的天線。其應(yīng)用的一個例子為，當通訊裝置100使用第二天線218來進行語音通訊的無線訊號傳輸時，通訊裝置100可同時使用第一天線104來接收一般資料。另外，亦可將第一天線104及第二天線218皆設(shè)置為主天線，可同時啟動多個系統(tǒng),例如是GSM(Global System for Mobile Communications) >WCDMA(WidebandCode Division Multiple Access)及LTE(Long Term Evolution)系統(tǒng)等,也可以是單一系統(tǒng)可同時以不同天線組進行講電話及傳輸資料功能，提供使用者高便利性的操作。
[0040]另外，通訊裝置100更包括外殼220及電池222。外殼220具有上述第一表面208。顯示模組210設(shè)置外殼220與電池222之間。電路板102設(shè)置于顯示模組210與電池222之間。第一天線104與第二天線218設(shè)置于電路板102的兩端的不與電池222或顯示模組110相重疊的位置。
[0041]請同時參考圖3及圖4。圖3繪示圖2的通訊裝置的仰視圖。圖4繪示圖2的電路板102的俯視圖。聽筒214及話筒216設(shè)置于通訊裝置100的兩側(cè),例如是上側(cè)與下側(cè)。電路板102更具有第二饋入點224，該第二饋入點連接至高頻單元110。第二天線218具有第二輻射部226，該第二輻射部226電耦接第二饋入點224。電路板102更具有第一側(cè)邊228與第二側(cè)邊230，該第一側(cè)邊228與該第二側(cè)邊230分別設(shè)置于電路板102的兩端，其中第一饋入點108設(shè)置于第一側(cè)邊228，第二饋入點224設(shè)置于第二側(cè)邊230。
[0042]在一實施例中，電路板102為多層印刷電路板。一般行動通訊裝置所使用的印刷電路板的板厚度約為0.8mm ~1mm，層數(shù)例如為8~10層。茲以電路板102為10層的電路板為例，靠近顯示單元212的印刷電路板層，一般稱為頂層(Top Layer)，靠近第一天線104的印刷電路板層，一般稱為底層(Bottom Layer)，印刷電路板層中間的層數(shù)為第2~9層。金屬片106例如設(shè)置于多層印刷電路板的多層中的其中一層，可直接為金屬接地面的延伸或是通過穿孔(via)與金屬接地面電性連接。在此實施例中，是在第一天線104上方的電路板102的頂層配置有金屬片106，該金屬片106的形狀大小與該第一天線104的第一輻射部的投影的形狀大小相似，且金屬片106接地，藉由此接地金屬片106來阻擋電磁波對人體的影響，達成降低SAR值的目的。另外，需要說明的是，本文中的第一輻射部的投影指的是該第一輻射部于該金屬片所在的平面的正投影
[0043]表一為傳統(tǒng)的無金屬片時的天線及配置有本實施例的接地金屬片的天線的SAR值的比較，其中△為所減少的SAR值(亦即為于無金屬片時的天線及配置有本實施例的接地金屬片的天線的SAR值的差值)。
[0044]表一
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種通訊裝置，其特征在于，包括: 電路板，具有第一饋入點，該第一饋入點連接高頻單元； 第一天線，具有第一輻射部，該第一輻射部電耦接該第一饋入點；以及 金屬片，設(shè)置于該第一輻射部的第一側(cè)，該金屬片接地并與該第一輻射部之間具有間隔，該金屬片的面積大于或等于該第一輻射部的投影的面積，且該第一輻射部的投影落于該金屬片上，其中該第一輻射部的投影指的是該第一輻射部于該金屬片所在的平面的正投影。
2.如權(quán)利要求1所述的通訊裝置，其特征在于，更包括: 第一表面；以及 顯示模組，具有顯示單元，可于該第一表面上進行顯示，其中該金屬片設(shè)置于該第一表面與該第一天線之間。
3.如權(quán)利要求2所述的通訊裝置，其特征在于，該顯示模組更包括金屬框，該金屬框用以承載該顯示單元，其中該金屬片為該金屬框的延伸。
4.如權(quán)利要求2所述的通訊裝置，其特征在于，該電路板包括第一凈空區(qū)及金屬接地面，該第一天線與該金屬片對應(yīng)該第一凈空區(qū)設(shè)置，該金屬片為該金屬接地面于該第一凈空區(qū)的延伸。
5.如權(quán)利要求4所述的通訊裝置，其特征在于，該電路板為多層印刷電路板，其中該金屬片為該多層印刷電路板其中一層于該第一凈空區(qū)的延伸。
6.如權(quán)利要求1所述的通訊裝置，其特征在于，該電路板更具有第二饋入點，該第二饋入點連接該高頻單元，該通訊裝置更包括: 第二天線，具有第二輻射部，該第二輻射部電耦接該第二饋入點； 聽筒，其中該第一天線鄰近該聽筒；以及 話筒，該第二天線鄰近該話筒。
7.如權(quán)利要求1所述的通訊裝置，其特征在于，該第一輻射部具有彈片部與本體部，該彈片部與該第一饋入點耦接，至少部分該彈片部沿著與該電路板的上表面實質(zhì)上垂直的方向延伸，該本體部為長條形，該本體部的中點與該彈片部相連，該彈片部與該本體部形成T型結(jié)構(gòu)。
8.一種天線裝置，用以設(shè)置于電路板上，該電路板具有第一饋入點，該第一饋入點連接高頻單元，其特征在于，該天線裝置包括: 第一天線，具有第一輻射部，該第一輻射部電耦接該第一饋入點；以及 金屬片，設(shè)置于該第一輻射部的第一側(cè)，該金屬片接地并與該第一輻射部之間具有間隔，該金屬片的面積大于或等于該第一輻射部的投影的面積，且該第一輻射部的投影落于該金屬片上，其中該第一輻射部的投影指的是該第一輻射部于該金屬片所在的平面的正投影。
9.如權(quán)利要求8所述的天線裝置，其特征在于，該金屬片為金屬框的延伸，該金屬框承載顯示單元并設(shè)置于該電路板上。
10.如權(quán)利要求9所述的天線裝置，其中該電路板包括第一凈空區(qū)及金屬接地面，該第一天線與該金屬片對應(yīng)該第一凈空區(qū)設(shè)置，該金屬片為該金屬接地面于該第一凈空區(qū)的延伸。
【文檔編號】H01Q1/24GK103579746SQ201310463579
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】蕭賀臻 申請人:蘇州佳世達電通有限公司, 佳世達科技股份有限公司